一種10kV多功能小車(chē)的研究與應(yīng)用

王永洪　張英　周貴發(fā)　黃貴云　趙健

摘 要：開(kāi)關(guān)柜在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，作為開(kāi)關(guān)柜的重要組成設(shè)備母線，其檢修工作做安全措施存在不規(guī)范、不安全的隱患。文章根據(jù)開(kāi)關(guān)柜及其母線的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種新型10kV多功能小車(chē)，此裝置可完成處于冷備用的10kV母線進(jìn)行驗(yàn)電，對(duì)母線進(jìn)行裝設(shè)接地線，對(duì)母線進(jìn)行高壓試驗(yàn)。使用該裝置，將會(huì)規(guī)范開(kāi)關(guān)柜的母線檢修工作中的驗(yàn)電和掛地線操作，節(jié)省停電時(shí)間。

關(guān)鍵詞：開(kāi)關(guān)柜；母線檢修；多功能小車(chē)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM591 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）36-0091-02

1 研制背景

近年來(lái)，開(kāi)關(guān)柜在我國(guó)電力系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的母線連接了各個(gè)開(kāi)關(guān)柜體及柜內(nèi)各種電氣設(shè)備，為保證開(kāi)關(guān)柜母線可靠絕緣，母線包裹著絕緣護(hù)套，其起到了匯集、分配和傳送電能重要作用。因此，為了保障開(kāi)關(guān)柜母線安全、可靠運(yùn)行，其檢修工作一直深受重視。

2 現(xiàn)狀分析

對(duì)10kV開(kāi)關(guān)柜封閉母線開(kāi)展檢修工作，將該段母線上所有斷路器手車(chē)操作至試驗(yàn)位置或檢修位置后，本應(yīng)對(duì)母線進(jìn)行驗(yàn)電，并裝設(shè)接地線。但因母線全處于密封狀態(tài)，沒(méi)有地方可驗(yàn)電、裝設(shè)地線做安全措施?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)開(kāi)關(guān)柜母線檢修做安全措施，常規(guī)做法有兩種：一種是開(kāi)關(guān)柜停電后，在未開(kāi)始檢修工作前，檢修人員爬到開(kāi)關(guān)柜頂部，拆開(kāi)開(kāi)關(guān)柜的頂板，進(jìn)行驗(yàn)電、掛接地線工作。如此作業(yè)，工作人員操作麻煩，同時(shí)，登高作業(yè)有一定危險(xiǎn)性。第二種方法是母線停電后，打開(kāi)電壓互感器PT間隔的后柜門(mén)，在電壓互感器上觸頭處進(jìn)行驗(yàn)電，驗(yàn)明無(wú)電后，再在母排處裝設(shè)接地線。如此操作既不規(guī)范，也不符合安全規(guī)程的要求，帶有很大的安全風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于有些開(kāi)關(guān)柜設(shè)備，母排表面被熱縮絕緣護(hù)套牢固包裹，通常用黃、綠、紅三種不同的顏色對(duì)應(yīng)為設(shè)備的A、B、C三相，母排處將無(wú)法驗(yàn)電，裝設(shè)地線，更不可能開(kāi)展母線檢修工作。

針對(duì)10kV開(kāi)關(guān)柜封閉母線檢修工作，通過(guò)檢索和查詢(xún)相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)外對(duì)開(kāi)關(guān)柜和小車(chē)的研制案例很多，但開(kāi)關(guān)柜母線檢修作業(yè)研究的不多。有人指出改變?cè)瓉?lái)10kV母線柜門(mén)的結(jié)構(gòu)和接地方式，抽取其中一個(gè)開(kāi)關(guān)間隔的后柜，使其在10kV母線需檢修接地時(shí)能直接打開(kāi)進(jìn)行接地[1]。這種做法，需對(duì)每個(gè)間隔的開(kāi)關(guān)柜專(zhuān)項(xiàng)改造，施工量大，國(guó)家尚無(wú)施工標(biāo)準(zhǔn)和要求，也不利于推廣。

因此，為了保障開(kāi)關(guān)柜檢修維護(hù)人員人身安全、規(guī)范操作，需研制一種10kV手車(chē)式開(kāi)關(guān)柜多功能檢修小車(chē)，減少因操作帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)省母線高壓試驗(yàn)的工作時(shí)間，縮短停電時(shí)間。

3 新型10kV多功能小車(chē)設(shè)計(jì)

本文研制了一種10kV手車(chē)式開(kāi)關(guān)柜多功能檢修小車(chē)，不用操作人員爬上開(kāi)關(guān)柜頂部，在不打開(kāi)柜體任何封板的情況下，就可以開(kāi)展多項(xiàng)母線檢修工作。

3.1 設(shè)計(jì)思路和原理

為了保證10kV多功能小車(chē)工具的實(shí)用性，符合相關(guān)的技術(shù)要求和規(guī)范，確保本檢修小車(chē)安全、可靠工作，提高10kV多功能小車(chē)工作效率。針對(duì)開(kāi)關(guān)柜母線檢修工作存在的難題，以及電壓互感器柜和小車(chē)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過(guò)在安全性、可操作性等方面綜合分析，進(jìn)行了10kV多功能小車(chē)的設(shè)計(jì)和研制工作。

為了確保裝置設(shè)計(jì)的主要思路均達(dá)到預(yù)期效果，裝置的設(shè)計(jì)先后進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)勘察資料查詢(xún)、確定尺寸繪制圖紙、加工制作、現(xiàn)場(chǎng)試用總結(jié)四個(gè)階段的工作后，完成了10kV多功能小車(chē)的全部設(shè)計(jì)。

在確定尺寸繪制圖紙階段，通過(guò)網(wǎng)上查詢(xún)、設(shè)計(jì)手冊(cè)查閱和廠家討論，大量勘查和查詢(xún)常用檢修裝置的尺寸及用材，在進(jìn)行了大量的數(shù)據(jù)分析和對(duì)比研究后，確定了10kV多功能小車(chē)的具體研制方案。

完成了10kV多功能小車(chē)設(shè)計(jì)方案后，與加工廠家深入交流和溝通，對(duì)10kV多功能小車(chē)進(jìn)一步改進(jìn)和完善。產(chǎn)品的圖紙確定后，廠家進(jìn)行了10kV多功能小車(chē)的整體制作和焊接。

本文設(shè)計(jì)的10kV多功能小車(chē)，結(jié)構(gòu)如圖1所示。其可以完成開(kāi)關(guān)柜母線檢修的多項(xiàng)工作：對(duì)處于冷備用的10kV母線進(jìn)行驗(yàn)電；對(duì)母線進(jìn)行裝設(shè)接地線；對(duì)母線進(jìn)行高壓試驗(yàn)。本裝置的箱體上端后側(cè)設(shè)置有三個(gè)瓷瓶座對(duì)應(yīng)為設(shè)備的A、B、C三相，每個(gè)相別瓷瓶座端部為可拆卸結(jié)構(gòu)，可拆卸連接有直角折彎的Z字型導(dǎo)電臂，導(dǎo)電臂端部設(shè)置有電連接的動(dòng)觸頭，三個(gè)動(dòng)觸頭拆卸后可朝上或朝向安裝，三個(gè)動(dòng)觸頭朝向的變化，可實(shí)現(xiàn)不同的功能。觸頭方向確定后，將這三個(gè)動(dòng)觸頭正對(duì)電壓互感器柜上觸頭或下觸頭，使小車(chē)和電壓互感器可靠連接在一起。其中，導(dǎo)電臂的電能連接到驗(yàn)電器，驗(yàn)電器安裝在箱體前側(cè)，設(shè)有顯示屏，便于檢修工作人員觀察讀取設(shè)備是否帶電。

本裝置每個(gè)導(dǎo)電臂的電能連接有銅牌端子，銅牌端子上設(shè)置有絕緣防護(hù)罩，共有兩個(gè)端子。其中，一端與導(dǎo)電臂相連在瓷瓶座上，另一端連接到絕緣連接盒，絕緣連接盒固定連接在支撐板上，而支撐板又固定連接在箱體頂部。導(dǎo)電臂的電能通過(guò)銅牌端子連接到絕緣連接盒，絕緣連接盒可連接驗(yàn)電器、裝設(shè)接地線以及進(jìn)行高壓試驗(yàn)。

3.2 裝置介紹

我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了多次試用，在開(kāi)展母線檢修工作時(shí)，首先停電，打開(kāi)PT柜門(mén)，將10kV多功能小車(chē)置于將要作業(yè)的間隔處。根據(jù)具體工作項(xiàng)目的需要，調(diào)整好導(dǎo)電臂的動(dòng)觸頭方向，調(diào)節(jié)好小車(chē)的高度。接下來(lái)，檢修人員轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，推著小車(chē)箱體前后移動(dòng)，導(dǎo)電臂動(dòng)觸頭將會(huì)與PT柜上、下靜觸頭進(jìn)行快速對(duì)接。此時(shí)，觀察帶電顯示器，判斷設(shè)備是否帶電。驗(yàn)明無(wú)電后，在絕緣盒的位置可實(shí)施裝設(shè)接地地線和做高壓試驗(yàn)的檢修工作。

4 本裝置的優(yōu)勢(shì)

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)多次試用，本小車(chē)整體表現(xiàn)良好，便于移動(dòng)，節(jié)省人力，適用于多廠家、不同型號(hào)的電壓互感器連接。起到了規(guī)范和安全開(kāi)關(guān)柜母線檢修操作、減少開(kāi)關(guān)柜母線檢修時(shí)間的作用。結(jié)合本設(shè)計(jì)原理，并與傳統(tǒng)的方式相比較，主要有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：

（1）本裝置的可拆卸折彎導(dǎo)電臂，能夠?qū)?dòng)觸頭實(shí)現(xiàn)上下對(duì)接電壓互感器柜的上下觸頭連接，實(shí)現(xiàn)上、下觸頭的驗(yàn)電，減少設(shè)備使用，簡(jiǎn)化設(shè)備結(jié)構(gòu)，成本顯著降低，操作方便快捷，很大程度提高檢修試驗(yàn)工作效率，減少了停電時(shí)間。（2）本裝置的導(dǎo)電臂通過(guò)銅排端子連接到絕緣接線盒，能夠?qū)崿F(xiàn)驗(yàn)電、裝設(shè)接地線或進(jìn)行高壓實(shí)驗(yàn)，增加小車(chē)的功能性。（3）本裝置的導(dǎo)電臂制作成彎折狀，配合可拆結(jié)構(gòu)，可以用于上下觸頭接地。這樣可實(shí)現(xiàn)多種方式接地，該接地手車(chē)既可作母線側(cè)接地，也可作線路側(cè)接地。（4）使用本小車(chē)不需要打開(kāi)柜體任何封板就可完成母線安全措施和試驗(yàn)工作。

5 結(jié)束語(yǔ)

為了保證電力系統(tǒng)開(kāi)關(guān)柜安全、可靠運(yùn)行，本文提出的新型10kV多功能小車(chē)，成果應(yīng)用效果好，在開(kāi)關(guān)柜母線檢修中，適用于各個(gè)廠家、型號(hào)的開(kāi)關(guān)柜，帶電量顯示器，不用專(zhuān)門(mén)打開(kāi)柜體任何封板，可完成母線檢修工作中的驗(yàn)電、接地線。使用該新型10kV多功能小車(chē)，能夠有效避免開(kāi)關(guān)柜母線檢修工作中，可能出現(xiàn)做安全措施不規(guī)范的問(wèn)題，使得開(kāi)關(guān)柜母線檢修工作縮短了停電時(shí)間，提高了操作人員的安全性，減輕了工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，符合安全規(guī)程要求。

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